SE1250483A1 - Roterbar pressvals och apparat för tvättning och/eller avvattning av massa - Google Patents

Abstract

Uppfinningen hänför sig till en roterbar pressvals (102, 104) för en apparat för tvättning och/eller avvattning av massa, vilken pressvals (102, 104) innefattar ett yttre mantelelement (206, 208) med genomsläppliga ytter- och innerytor, en axiellt inre trumma (222, 224), och radiella väggar (226, 228, 230, 232) anordnade mellan mantelelementet (206, 208) och den axiellt inre trumman (222, 224), så att axiella filtratkanaler (210, 212) bildas mellan mantelelementet (206, 208), den axiellt inre trumman (222, 224) och de radiella väggarna (226, 228, 230, 232), vilka filtratkanaler (210, 212) är anordnade att motta filtrat från massan. Enligt uppfinningen innefattar åtminstone en radiell vägg (226, 228, 230, 232) ett organ (240, 242) både för att förhindra återvätning av massa av filtratet och för att ge stöd till mantelelementet (206, 208).Fig. 3b

Description

20 25 30 2 Både trumtvätten och valspressen är ofta försedda med ett flertal filtratkanaler, vilka sträcker sig längs en axiell utsträckning av valsen eller trumman, och är inrättade innanför den genomsläppliga ytterytan. Filtratkanalerna mottar vätskan, vilken har transporterats genom ytterytan, från massa belägen på ytterytan, och vätskan transporteras sedan och avtappas från filtratkanalerna till en filtratbehållare som är förbunden med dessa.

När stora filtratmängder är inblandade, vilket är vanligt, särskilt vad beträffar valsar eller trummor som har en lång axiell utsträckning, är återvätning ett problem som uppstår, d.v.s. att filtratet som har transporterats till filtratkanalerna rinner tillbaka genom ytterytan och späder ut den tvättade och/eller pressade massan.

US 5,470,471 visar en pressvals där baffelplåtarna är förankrade inuti pressvalsens filtratkanal för att förhindra återvätning av massa. Istället för att bulta eller svetsa fast baffelplåtarna, så föreslås det att inrätta axiella spår, in i vilka plåtarna kan införas axiellt. Emellertid, så kan det vara svårt att avlägsna och också att införa baffelplåtarna från/i filtratkanalerna, på grund av friktionen mellan baffelplåt och spår. Att utrusta redan installerade och befintliga pressvalsar med denna typ av baffelplåtar kan vara ett komplicerat och dyrt förfarande. Stöd för mantelelementet ges enbart av stödribbor.

US 4,581,139 visar en baffelinsatsdel som är införd i en filtratkanal hos ett roterande vakuumtrumfilter för att förhindra återvätningen. lnsatsdelen beskrivs som utbytbar, och ett syfte är att utrusta befintliga trumfilter med ett organ för förhindrande av återvätning. Den tvärgående utsträckningen av den föreslagna lnsatsdelen motsvarar emellertid filtratkanalens inre tvärsnitt och för att införa lnsatsdelen så måste filtratkanalens ingång vid trummans ände ha samma tvärsnitt som resten av filtratkanalen. Detta är inte alltid fallet, eftersom trumman kan ha ändstrukturer som begränsar filtratkanalens ingång. Eftersom den föreslagna insatsdelens tvärgående utsträckning huvudsakligen motsvarar filtratkanalens inre tvärsnitt, så kan det också vara svårt att avlägsna, och också att införa, lnsatsdelen från/i flltratkanalen, på grund av friktionen mellan lnsatsdelen och filtratkanalens innerväggar, särskilt vad gällertrummor som har en huvudsakligen axiell utsträckning. 15 20 25 30 3 WO 2010/138059 visar en ytterligare version av en insatsdel med en fjäder som kan hålla en filtratbarriär i två olika lägen. Den fungerar bra, men den är komplicerad och dyr att tillverka.

US 6,311,849 visar filtratkanaler som har vinklade inlopp gjorda av icke-stödjande väggar. Tillverkningen är svår. Vidare, så blir de radiella väggarna mellan kanalerna mycket korta på grund av det vinklade inloppet. Följaktligen, så finns det inte mycket plats att ha hål i de radiella väggarna för att tillåta filtrat att flöda neråt mellan kanalerna. Detta ökar risken för återvätning, vilket motverkar fördelen med att ha vinklade inlopp.

Ett exempel på hur ett mantelelement hos en pressvals kan se ut ses i US 2005/0230306, där mantelelementet omfattar ett flertal separerade ringar och ett hölje med hål som fungerar som den genomsläppliga ytterytan. Ringarna krymps eller svetsas direkt på väggar som fungerar som stödribbor, vilket ger risken att det blir påfrestningar och sprickor i mantelelementet på grund av stödribbornas lilla yta, som inte ger något verkligt stöd. I WO 2010/138059 och WO 2006/068569 kan ses små stänger som är svetsade till mantelelementet, till vilka stänger stödribborna är svetsade. Detta ökar arean och minskar därför risken för påfrestningar och sprickor. Å andra sidan, så gör det tillverkningen mer komplicerad, eftersom det kräver en massa svetsning.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att lösa de ovan nämnda problemen med en uppfinning enligt krav 1.

Fördelarna är att antiåtervätning och stöd av mantelelementet kan göras av samma element, vilket gör en enkel konstruktion som är enkel att tillverka. Det gör också en styv konstruktion, vilket är bra för stabiliteten.

I en utföringsform, så gör den styva konstruktionen det också möjligt att ha högre radiella väggar. Högre radiella väggar i sin tur möjliggör för filtratkanalerna att innehålla mer filtrat. Högre radiella väggar gör det också möjligt att ha fler och/eller större hål i de radiella väggarna, vilket gör det enklare för filtrat att rinna neråt mellan filtratkanalerna, vilket ytterligare förhindrar återvätning. 20 25 30 4 Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av enheten enligt den föreliggande uppfinningen och ytterligare fördelar med den föreliggande uppfinningen framgår från den detaljerade beskrivningen av utföringsformer.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning kommer nu i exemplifierande syfte att beskrivas i mer detalj genom utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 är en schematisk partiell sidvy av en valspress under drift enligt känd teknik; Fig. 2 är en schematisk sidvy av en utföringsform enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3A, B och C är en schematisk sidvy av en utföringsform enligt föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 visar återvätning på en valspress enligt känd teknik som har två 102, 104, vilka rotationsriktningarna R1 respektive Rg. Massa 108 matas i pressvalsarnas 102, samverkande och motroterande pressvalsar roterar i 104 rotationsriktningar R1, R; och upp genom ett pressnyp 106 bildat mellan pressvalsarna 102, 104. I pressnypet 106 pressas vätska, kallad filtrat från massan genom ett genomsläppligt mantelelement 116, 118 hos varje pressvals 102, 104 in iett antal filtratkanaler 112, 114.

Efter pressnypet 106, så minskar massans 108 tryck och filtrat 110 som inte har avtappats från filtratkanalerna 112, 114 återvänder ut genom mantelelementet 116, 118, väter och späder ut massan 108. I fig. 1, så visas återvätningen med pilar från filtratkanalerna 112, 114 till en återvätningszon A ovanför pressnypet 106. Massan 108 har en maximal torrhet vid en första punkt B före återvätningszonen A, medan massan 108 som lämnar valspressen har en minskad torrhet vid en punkt C på grund av återvätningen.

Fig. 2 visar en utföringsform av en apparat för att behandla cellulosainnehållande massa genom att tvätta och/eller pressa massa. Apparaten innefattar en första trumma 202 i form av en första pressvals 202, och en andra trumma 204 i form av en andra pressvals 204, var och en roterbar runt en rotationsaxel 203, 205 i en 20 25 30 5 rotationsriktning R1, Rg, och som har ett mantelelement 206, 208 med en genomsläpplig ytter- och inneryta. Ytterytan är perforerad, d.v.s. försedd med öppningar, varigenom ytterytorna är genomsläppliga för filtrat som pressats ur massan. Innanför ytterytan, så är mantelelementet 206, 208 vidare försett med perifera ramringar fördelade med avstånd längs varje pressvals 202, 204 axel, vilka ringar ger mantelelementets 206, 208 inneryta.

Varje pressvals 202, 204 är försedd med ett antal filtratkanaler 210, 212 vilka sträcker sig längs varje pressvals 202, 204 axiella utsträckning och är inrättade innanför mantelelementet 206, 208 för att leda bort uttömt filtrat. Varje filtratkanal 210, 212 definieras av en radiellt yttre vägg 214, 216, en radiellt inre vägg 218, 220 inrättad på en axiellt inre trumma 222, 224, och två radiella väggar 226, 228, 230, 232.

Varje vägg sträcker sig längs varje pressvals 202, 204 hela axiella utsträckning.

Den radiellt yttre väggen 214, 216 är inrättad i mantelelementet 206, 208 och är genomsläpplig för vätska. Mantelelementet 206, 208 stöds av ovan nämnda radiella väggar 226, 228, 230, 232 vilka fungerar som stödribbor. Varje filtratkanal 210, 212 är försedd med åtminstone ett utlopp för att avtappa vätska därifrån, på sätt kända för fackmannen.

Företrädesvis, så är de radiella väggarna 226, 228, 230, 232 också försedda med hål 246 (visade i Fig 3c), för att möjliggöra att filtratet också kan falla ned mellan filtratkanalerna 210, 212 för att minska överflöde i filtratkanalerna 210, 212.

De två pressvalsarna 202, 204 är anordnade att rotera i motsatta riktningar. Den första pressvalsen 202 är anordnad att rotera i en riktning medsols R1, och den andra pressvalsen 204 är anordnad att rotera i en riktning motsols Rg. Apparaten är anordnad att motta massa på varje pressvals 202, 204 ytteryta från två massafördelningsenheter 234, 236 som är anpassade att avsätta massan på ytterytan 206, 208, och massan matas i pressvalsarnas 202, 204 rotationsriktning upp genom ett pressnyp eller valsnyp 238 definierat av och mellan pressvalsarna 202, 204. Massan pressas sedan i pressnypet 238. Åtminstone i pressnypets 238 område, så avlägsnas vätska från massan och transporteras från massan till filtratkanalerna 210, 212 genom mantelelementet 20 25 30 6 206, 208. Pressvalsarnas 202, 204 rotationsaxlar 203, 205 är i huvudsakligen i samma horisontalplan och apparaten är anordnad att mata massan genom pressnypet i en huvudsakligen vertikal riktning nedifrån och upp. Längs massans väg, mellan varje massafördelningsenhet 234, 236 och pressnypet 238, kan en eller flera tvättzoner inrättas på sätt kända för fackmannen.

I fig. 3A, B och C visas pressvalsen 202 med enbart filtratkanalerna 210 visade, för att visa uppfinningen i mer detalj. I Fig. 3A utesluts även mantelelementet 206.

De radiella väggarna 226 och 228 är försedda med tangentiella ben 240, 242, vinklade längs en tangent hos mantelelementets 206 krökta inneryta. Det tangentiella benet 240, 242 fungerar som ett organ både för att förhindra återvätning och för att ge stöd till mantelelementet 206. I nypets 238 område, så pekar det tangentiella benet 240, 242 uppåt, vilket betyder att kanalerna kan hålla mer filtrat i detta område jämför med att bara ha raka radiella väggar och följaktligen minskar också risken för återvätning. Vanligt vinkeljärn kan användas för den radiella väggen med tangentiellt ben.

När massan matas uppåt genom pressnypet 238, så kommer alltså det tangentiella benet 240, 242 att peka i samma riktning som rotationsriktningen R1, Rg. I en alternativ utföringsform, där massan istället matas nedåt genom pressnypet, så kommer det tangentiella benet följaktligen att peka i motsatt riktning mot rotationsriktningen R1, R2.

Det tangentiella benets 240, 242 längd är en fråga som kräver nogsam avvägning.

Ju längre det tangentiella benet 240, 242 är, desto mer filtrat kan kanalerna 210 hålla i nypets 238 område. Å andra sidan, ju längre det tangentiella benet 240, 242 är, desto mer komplicerat kommer det också att bli att svetsa den radiella väggen 226, 228 med den axiellt inre trumman 222 och desto mindre kommer öppningen för filtrat in i kanalerna 210 att bli. Det tros att en längd på det tangentiella benet som är 40-90%, företrädesvis 50-80%, av det yttre avståndet mellan två på varandra följande radiella väggar 226, 228 är bäst. Förhindrandet av återvätning kan förbättras ytterligare genom att lägga till ett radiellt ben 244, vilket är vinkelrätt mot eller i en vinkel mot mantelelementets 206 tangent. Det radiella benets 244 längd är företrädesvis inte längre än 50% av avståndet mellan den axiellt inre trumman 222 och mantelelementet 206 för att förenkla tillverkning. 15 20 25 7 Det är inte nödvändigt att ha tangentiella och/eller radiella ben 240, 242, 244 för varje kanal 210. Tillverkning kan också förenklas genom att t.ex. ha tangentiella och/eller radiella ben 240, 242, 244, för varannan kanal 210.

Företrädesvis, så är de tangentiella benen 240, 242 formade, t.ex. genom att svarvas i en svarv, för att passa mantelelementets 206 krökta insida.

Mantelelementet 206 kan då helt enkelt bara krympas på plats, utan behov av svetsning. De tangentiella benen 240, 242 kommer inte bara att ge mantelelementet 206 ett mycket bättre stöd än att bara ha en radiell vägg 226, 228, utan risk för sprickor. De tangentiella benen 240, 242 kommer också att göra mantelelementet 206 och följaktligen också hela apparaten styvare jämfört med en apparat utan tangentiella ben 240, 242. Detta gör det möjligt att göra kanalerna 210 med högre radiella väggar 226, 228 utan att förlora stabilitet. Detta i sin tur betyder att kanalerna 210 kan innehålla mer filtrat utan att återvätning inträffar. Det betyder också att de radiella väggarna 226, 228 kan ha fler och större hål, vilket följaktligen möjliggör för mer filtrat att rinna nedåt mellan kanalerna 210, vilket också förhindrar återvätning. Alltså kan återvätning förhindras på två sätt.

Hittills, så har de radiella väggarna 226, 228 beskrivits som huvudsakligen L- formade. Emellertid, så kan ökad styrka erhållas ifall de radiella väggarna 226, 228 istället är huvudsakligen T-formade och innefattar ett andra tangentiellt ben som är mycket kortare än det första tangentiella benet 240, 242.

Uppfinningen ska inte anses vara begränsad till de visade utföringsformerna, utan kan modifieras och ändras på många sätt av fackmannen, utan att avlägsna sig från de bifogade kravens omfång. T.ex. så fungerar uppfinningen på ett motsvarande sätt i apparater där massa istället matas nedåt i pressnypet eller i apparater där tryck skapas på andra sätt än i ett pressnyp.

Claims (9)

20 25 30 KRAV

1. En roterbar pressvals (102, 104) för en apparat för tvättning och/eller avvattning av massa, vilken pressvals (102, 104) innefattar ett yttre mantelelement (206, 208) med genomsläppliga ytter- och innerytor, en axiellt inre trumma (222, 224), och radiella väggar (226, 228, 230, 232) anordnade mellan mantelelementet (206, 208) och den axiellt inre trumman (222, 224), så att axiella filtratkanaler (210, 212) bildas mellan mantelelementet (206, 208), den axiellt inre trumman (222, 224) och de radiella väggarna (226, 228, 230, 232), vilka filtratkanaler (210, 212) är anordnade att motta filtrat från massan, kännetecknat av att åtminstone en radiell vägg (226, 228, 230, 232) innefattar ett organ (240, 242) både för att förhindra återvätning av massa av filtratet och för att ge stöd till mantelelementet (206, 208).

2. En roterbar pressvals (102, 104) enligt krav 1, kännetecknad av att organet (240, 242) för att förhindra återvätning och för att ge stöd innefattar minst ett tangentiellt ben (240, 242) parallellt med en tangent till mantelelementets (206, 208) krökta inneryta, och att mantelelementet (206, 208) är anordnat på nämnda tangentiella ben (240, 242).

3. En roterbar pressvals (102, 104) enligt krav 2, kännetecknad av att det tangentiella benet (240, 242) täcker 40-90%, företrädesvis 50-80% av ett avstånd mellan två angränsande radiella väggar (226, 228).

4. En roterbar pressvals (102, 104) enligt krav 2 eller 3, kännetecknad av att åtminstone ett tangentiellt ben (240, 242) är försett med ett radiellt ben (244), vilket är vinkelrätt mot eller i en vinkel mot en tangent till mantelytans (206, 208) krökta inneryta.

5. En roterbar pressvals (102, 104) enligt krav 4, kännetecknad av att det radiella benet (244) täcker mindre än 50% av ett avstånd mellan den axiella inre trumman (222, 224) och mantelelementet (206, 208).

6. En roterbar pressvals (102, 104) enligt något av kraven 2 till 5, kännetecknad av att apparaten för tvättning och/eller avvattning av massa innefattar två samverkande och motroterande pressvalsar (102, 104) med ett pressnyp (238) 9 bildat emellan, och att det minst ena tangentiella benet (240, 242) är anordnat att peka uppåt, när det minst ena tangentiella benet (240, 242) roterar i ett område nära nypet (238).

7. En roterbar pressvals (102, 104) enligt något av kraven 2 till 6, kännetecknad av att det tangentiella benet (240, 242) är format att följa mantelelementets (206, 208) inneryta.

8. En roterbar pressvals (102, 104) enligt något av kraven 2 till 7, kännetecknad av att mantelelementet (206, 208) är anordnat på nämnda tangentiella ben (240, 242) genom krympning.

9. En apparat för att tvätta och/eller avvattna massa, kännetecknad av att apparaten innefattar åtminstone en roterbar pressvals (102, 104) enligt något av kraven 1-8.